notoginseng Science &T echnology Research I nstitute , Wenshan , Y unnan 663000 , China Abstract:Objective : To study the change of the chemical constituents of the essential oil fro m A
Trang 1第 28 卷 第 4 期 河南大学学报(医学版) V ol 28 N o 4
2009 年 11 月 Journal o f Henan U niversity (M edical Science) No v 2009
不同方法提取草果挥发油的化学成分
丁艳霞1 , 谢欣梅1 , 崔秀明2
(1.河南大学药学院 中药教研室 , 河南 开封 475004 ;2 云南省文山州三七研究所, 云南 文山 663000)
摘 要 :目的 :研究用不同 方法提取的草果挥发 油的化学成分变化 。 方 法 :通过 微波、超声 辅助萃取和水蒸气 蒸馏
提取 草果挥发油, 用正交实验法研究各种方法的最佳提取 条件 , 运用 G C/ M S 法分析鉴定不同方法提取草果挥发 油 的化学成分。 结果 :3 种提 取方 法的 最高 收率 分别 是 4 50 %(微 波萃 取)、3.82%(超声 萃取)、2.75%(水蒸 气 蒸
馏), 3 种方法共分离出 39 种化合物 , 主要为单萜类化合 物 。结论 :3 种方法提取挥 发油的化学 成分 、指纹图谱均 相
似, 在快速提取挥发油时可以采用微波 、超声辅助提取 。
关键词:草果 ;挥发油 ;气相色谱-质谱
中图分类号:R284 1 文献标识码 :A 文章编号:1672-7606(2009)04 -0284 -04
收稿日期 :2009 -06 -15
作者简介 :丁艳霞(1975 -), 女 , 河南开封人 , 实验师 , 从事天然产物的分析研究工作 。
with different methods
DING Y an-xia1, XIE Xin-mei1 , C UI Xiu-ming2
(1 Pharmaceutical College , Henan University K ai f eng , Henan 475004 , China ;2 Wenshan P re f ectural P notoginseng Science &T echnology Research I nstitute , Wenshan , Y unnan 663000 , China)
Abstract:Objective : To study the change of the chemical constituents of the essential oil fro m A momum tsao-ko with differ ent methods Methods: T he vo latile oils were ex tracted by micro wav e ex tractio n, ultrasonic ex trac tion and steam distillatio n T he optimum conditio n w as determined by the or tho go nal ex pe riments , the chemical
co nstituents w ere de ter mined by G C/M S analy sis Results: T he y ields o f v ola tile oils ex trac ted w ith three methods are 4.50%(ultr aso nic ex traction), 3 82%(microw ave ex tractio n) , 2.75 %(steam distillatio n).39 chemical
co mpo nents we re separa ted , the major chemical constituents were monoter penes.Conclusion: T he finger print o f the v olatile o ils ex tracted w ith the three metho ds are similar T he finge rprints o f chemical components are appare nt
M icro wav e , ult rasonic are w or th adopting
Key words:Amo mum tsao-ko ;essentia l oil;G C/M S
草果(Amo mum tsao-ko Crevo st e t Lem aire)系
姜科豆蔻属植物草果的干燥成熟果实 , 主产于广西 、
云南 、贵州等地 , 具有燥湿健脾 、温胃止痛 、止呕截疟
的功能 , 用于寒湿内阻 、脏腹胀满 、呕逆 、不思饮食等
症[ 1] 。 有关草果油的成分已经有过研究[ 2]
, 但大多采 取水蒸气蒸馏的提取方法 , 本文探讨采用微波诱导萃
取[ 3] 、超声辅助萃取两种方法快速提取草果挥发油并
与传统水蒸气蒸馏方法所得的挥发油进行外观性状
的比较 , 同时利用气相色谱 -质谱(GC/ MS)对这 3
种方法提取的挥发油进行化学成分分析 。
1 材料 、仪器与试药
材料 : 草果采收于云南省文山州马关县 , 粉碎(40 目)样品 。
仪器与试药 : PJ17F -B 微波炉( 美的微波炉制造
有限 公 司);KQ 500T DB ;超 声 清 洗 仪 ;Q P -5050A 气 -质连用仪(日本岛津公司);R -200 旋转 蒸发仪(瑞士 B CH I 公司); 试剂均为分析醇 。
DO I :10.15991/j.cnki 41 -1361/r 2009.04.005
Trang 2丁艳霞, 等 :不同方法提取草果挥发油 的化学成分 285
2 实验方法
2 1 气相色谱 -质谱条件
G C 条件 : 色谱柱 DB-1 弹性石英毛细管柱(30 m
×0 25 m m ×0 25 μm), 柱 初温 60 ℃, 程 序升 温
3 ℃/ min , 升至 150 ℃, 然后以 20 ℃/ min 升至 250
℃, 恒温 1 min 。进样口温度 230 ℃, 载气 He , 载气
流量 0 8 m l/ min , 分流比 20 : 1 , 进样量 0 5 μl。
MS 条件 : EI 离子源 , 电离能源 70 ev , 扫描范围
m/ z29 ～ 450 amu , 离子源温度 230 ℃, G C/M S 接口
温度 250 ℃
2 2 水蒸气蒸馏法
将 40 g 样 品装 入挥 发油 提取 器中 , 加 水蒸 馏
7 h , 收集挥发油 , 称重 , 最高收率 2 75 %[ 4] 。
2 3 超声波萃取法
超声波萃取法选定 3 因素(超声功率 、萃取剂用
量 、超声时间)、3 水平做正交实验 , 以挥发油的相对
含量为考察指标 。 称取草果样品 40 g , 每次加入适量
的正己烷溶剂 , 超声处理 , 最后加 50 ml 正己烷洗涤
残渣 , 合并滤液减压回收溶剂 , 加入无水硫酸钠干燥 ,
称重 , 最高收率 3 82 %, 见表 1 。
表 1 正交实验结果
T able 1 Results o f or thogo na l test
序号 超声功率(W) 萃取剂用量(ml) 超声时间(min) 萃取率(%)
K1 9 41 9.33 9 29
K2 10 64 9.96 9 61
K3 8 53 9.29 9 68
R 0 71 0.22 0 12
2 4 微波萃取法
微波萃取法选定 3 因素(粉碎粒度 、萃取剂用量 、
辐照时间)、3 水平做正交实验 , 以挥发油的相对含量
为考察指标 。准 确称取 40 g 干燥的 草果粉末 置于
250 ml 三角烧瓶中 , 加入适量正己烷溶剂 , 放入微波
炉中照射后 , 冷却至室温 , 倒出大部分溶剂 , 重复以上
步骤直至总照射时间累积达到实验要求 , 用 50 ml 溶
剂洗 涤烧 瓶 中 的残 渣 , 减 压 回 收溶 剂 , 最 高收 率
4 50 %, 见表 2 。
表 2 正交实验结果
T able 2 Results of o rthog onal test
序号 粉碎粒度(目) 萃取剂用量(ml) 辐照时间(s) 萃取率(%)
K 1 4 03 3.85 3.88
K 2 4 09 4.03 4.12
K 3 3 91 4.15 4.04
R 0 18 0.3 0.24
3 结果
正交实验结果见表 1 , 表 2 。表中的 K1 、K2 、K3 为相应水平的 萃取率 总和 , R 为极 差 , 即 R =Kmax
-Kmin, 根据这两项数 据可得到 各方法的 最佳实 验参
数 。 方法 1 的最佳实验参数为 :草果浸提加水的量
为 8 倍 , 蒸馏时间 7 h , 粉碎粒度 20 目 , 浸泡时间为 1
h 。方法 2 的最佳实验参数为 : 超声功率 60 w , 超声 处理时间 30 min , 萃取剂用量 160 m l 。方法 3 的最 佳实验参数为 : 粉碎粒度 60 目 , 萃取剂用量 200 m l, 微波辐射时间 120 s 。 草果挥发油的含量及性状如表
3 所示 , 由表可知微波 、超声两种辅助萃取方法的收 油率均高于水蒸气蒸馏法 , 但水蒸气蒸馏法所得挥发 油在外观性状上优于微波和超声辅助萃 取 , 见表 3 。 因此在快速提取挥发油时可以采用微波 、超声辅助提
取 。
表 3 不同提取方法对萃取率的影响
T able 3 Inf luence on ex tractio n rate by different methods
4 讨论
4 1 挥发油指纹图谱分析
将 3 种方法所得的挥发油用正己烷溶解后分别
Trang 3进行 GC/ MS 分析鉴定 , 水蒸气蒸馏所得的草果挥发
油共分离出 36 个峰 , 所得组分质谱图经计算机检索 ,
参照标准谱图和质谱的裂解规律 , 进行人工检索 , 并
查对有关质谱图集资料[ 5] , 鉴定出 30 种成分 , 占其
挥发 油 总 相 对 含 量 的 94 73 % (以 峰 面 积 计 ,
下同 ), 微波所得的草果挥 发油共分离出 45 个峰 , 鉴定出 36 种成分 , 占其挥发油总相对含量93 77 %; 超声萃取所得的草果挥发油共分离出 34 个峰 , 鉴定
出 25 种成分 , 占其挥发油总相对含量91 77 %。 结果
见图 1 , 图 2 , 图 3 。
图 1 草果挥发油指纹图谱
(水蒸气蒸馏)
F ig 1 T he G C finger print chroma
t-og ram o f the v olatile o il from Amo mum
tsao-ko(steam distillatio n)
图 2 草果挥发油指纹图谱 (微 波萃取)
F ig 2 T he G C finger print chroma to g ram
of the v ola tile oil f rom A momum tsao- ko (M icrow ave ex tractio n)
图 3 草 果挥发油指纹图谱 (超声萃取) Fig 3 T he G C fing erprint
ch romato gr am of the vo latile oil fro m
A momum tsao-ko(ultr aso nic e xtr action)
4 2 挥发油成分分析
从化学成分来看 , 3 种方法共分离出 39 种化合
物 , 结果见表 4 。 微波萃取法 、超声萃取和常规水蒸
气蒸馏法得到的化合物基本相同 , 说明这两种新方法
对草果挥发油的化学成分没有破坏 , 是值得应用的提
取方法 。 本文用 3 种方法提取得到的草果精油成分
与其他学者研究结果大致相同 , 分别为 α -菲兰烯 、1 ,
8-桉油素 、香叶醇 、柠檬醛 、4 -丙基苯甲醛 、[ 反] 2-十
二烯醛等 , 但本文利用 3 种方法所得的精油中都检出
了 9-十八碳烯醛 , 而未检出 乙酸香叶酯 。 从化合物 类型来看 , 草果精油中主要是单萜类化合物(单萜和 萜醇),此外还有倍半萜类 、烯醛类化合物等 。 综合上述分析 , 草果的化学组成很复杂 , 提取的 方法不同 , 所得挥发油的成分 、含量都有一定差异 , 但 不明显 。 本文通过 GC/ M S 分析 , 对 3 种方法提取的 草果挥发油进行了定性 、定量分析 , 对各种方法进行 了比较讨论 , 为进一步合理开发利用草果提供了科学
依据 。
表 4 3 种方法提取草果挥发油的化学成分比较(含量 >0.1%)
T able 4 T he co mpo unds o f the v olatile o ils f rom A momum tsao-ko
2 三环庚烷 T ricy clo[ 2 , 2 , 1, 0, 2, 6] heptane 0 16
Trang 4丁艳霞, 等 :不同方法提取草果挥发油 的化学成分 287
续表 4
26 4-异丙基苯甲醛 1-methyl-4-methye th-1 , 4-cy clo hex adiene 0 52 1.01
27 2 , 2-二甲基-3 环 己烯-1-醇 2, 2-methyl-3-cyclohexene-1-al 0 24 0.41 0.23
28 7-氧杂二环(4 , 1 , 0)庚烷 7-O xabicyclo(4, 1 , 0)heptane 0.67
34 八氢印并环氧乙烷 吲哚 2H-Indeno-1, 2-b oxirene , o ctahy dro 1 78 1.95
35 十氢(2, 3)环氧乙烷化萘 Na phth 2, 3-b o xirene decahy dro 0 77
参考文献 :
[ 1] 中国科学院 昆明 植物 研究所 云 南种 子植物 名录(下册)
[ M] 昆明 :云南人民出版社, 1984 :1907
[ 2] 吴惠勤 , 黄晓兰 , 黄 芳 草 果挥发 油的气 相色谱 须谱 指纹
图[ J] 质谱学报 , 2004 , 25(2):92 -94
[ 3] 杨丽娟 , 张 征 , 李俊 峰 云 南金平 草果精 油的微 波萃 取及
化 学成分研究[ J] 中药材 , 2004, 27(11):821-822 [ 4] 丁 艳霞 , 郭中献 正交实验法优选 草果挥 发油的 提取工 艺 [ J] 河南大学学报(医学版), 2006 , 25:(4)38-39 [ 5] 中 国质谱 学会 有机 专业 委员 会 香料 质 谱图 集[ M ] 北
京:科学出版社, 1992:261
[ 责任编辑 时 弘]